甲醇制烯烃工艺中急冷水和水洗水脱固除油的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种甲醇制烯烃工艺中急冷水和水洗水脱固除油装置。包括有急冷水塔、水洗水塔，急冷水塔的底部与第一超滤膜组件的进口连接，第一超滤膜组件的渗透侧连接至急冷水塔的急冷水进口处，第一超滤膜组件的截留侧连接至第一三相旋流分离器连接，第一三相旋流分离器的顶部是油相出口、侧部是催化剂出口、底部是水出口，底部连接至第一超滤膜组件的进口；水洗水塔的底部与第二超滤膜组件的进口连接，第二超滤膜组件的渗透侧连接至水洗水塔的水洗水进口处，第二超滤膜组件的截留侧连接至第二三相旋流分离器连接，第二三相旋流分离器的顶部是油相出口、侧部是催化剂出口、底部是水出口，底部连接至第二超滤膜组件的进口。

【技术实现步骤摘要】
甲醇制烯烃工艺中急冷水和水洗水脱固除油的装置
本技术涉及一种甲醇制烯烃工艺中急冷水和水洗水脱固除油的装置，具体地说涉及一种采用膜分离与三相旋流分离器集成耦合的工艺处理ΜΤ0/ΜΤΡ急冷水和水洗水，并达到系统内部水循环的目的的装置，属煤化工过程中工艺水处理与回用领域。
技术介绍
ΜΤ0/ΜΤΡ是以甲醇为原料，借助类似催化裂化装置的流化床反应形式，生产低碳烯烃的化工技术。该工艺主要包括反应部分(反应器和再生器)、产物净化部分(急冷塔、水洗塔、碱洗塔和干燥塔)以及产物分离部分。US6166282公开了一种MTO流化床反应器，在反应器顶部安装有一组旋风分离器。US0234281和CN1942558A公开了一种采用一套串联或并联组合运行的一个或多个固液旋风分离器或旋液分离器回收催化剂。CN200810042662.X公开了一种去除急冷水、水洗水中细微催化剂的微旋流浓缩方法与装置。以上技术均存在分离精度低、催化剂回收不彻底、功能单一等缺点。CN101962235A公开了一种MTO工艺高温废水处理及回用方法，该技术报道了调碱、曝气、过滤、微滤或超滤膜系统、高温反渗透系统处理汽提塔釜底排出的少量高温工艺废水的方法，主要去除废水中甲醇、二甲醚、乙酸、丙酸等，但在处理MTO工艺中大量急冷水及冷却水回收催化剂及油方面没有进行研究和报道，且该方法工艺复杂、试齐U消耗量大，温度高时有甲醇、二甲醚、乙酸、丙酸挥发。ΜΤ0/ΜΤΡ反应过程中，除目的产物低碳烯烃外，还大量水蒸汽、混合烷烃、芳香烃、焦炭等副产物，当催化剂和副产物共存于在急冷塔和水洗塔中，催化剂起架桥作用形成大颗粒物质，磨损堵塞气孔；急冷水和水洗水未经处理，循环利用会导致反应釜中催化剂富集；急冷水和水洗水未经处理，直接排放导致水处理系统瘫痪；进入水洗塔中，经过换热后温度降低，油性物质析出，堵塞气孔。采用超滤/三相旋流分离器集成工艺处理ΜΤ0/ΜΤΡ急冷水和水洗水，可有效去除催化剂及副产物，达到系统内部水循环的目的。
技术实现思路
本技术针对甲醇制烯烃工艺(ΜΤ0/ΜΤΡ)中急冷水和水洗水处理过程中存在的问题，提出一种新的ΜΤ0/ΜΤΡ急冷水和水洗水脱固除油的方法及装置。具体的技术方案是:甲醇制烯烃工艺中急冷水和水洗水脱固除油的方法，包括如下步骤:对甲醇制烯烃工艺中的过程水送入超滤膜进行浓缩，浓缩液进入三相旋流分离器进行分离，顶部出料是回收油，侧部出料是催化剂，底部出料返回至超滤膜的入口 ；所述的过程水是指急冷水或者水洗水。本技术所述的甲醇制烯烃是提MTO(甲醇制乙烯)或者MTP(甲醇制丙烯)工艺。上述步骤中，超滤膜的滤液返回至过程水中进行回用。上述步骤中，超滤的跨膜压差优选是0.2?0.6MPa，更优选0.3?0.4MPa。上述步骤中，超滤的膜面流速优选为0.5?6m/s,更优选3?4m/s。上述步骤中，超滤的平均孔径优选为5?200nm，更优选20?50nm。上述步骤中，所述的过程水是急冷水，超滤的温度优选80?130°C，更优选90?120 0C ;浓缩倍数是优选5?50倍，更优选10?20倍。上述步骤中，所述的过程水是水洗水，超滤的温度30?60°C ;优选浓缩5?50倍。上述步骤中，超滤步骤中的反冲压力优选是0.4?1.0MPa，最优为0.6?0.8MPa ；反冲周期优选20?120min,最优为45?60min ;反冲时间优选3?1s,最优为5?8s。上述步骤中，三相旋流分离器压降优选为0.1?0.25Mpa，最优为0.15?0.2MPa ；进口速度降优为I?6m/s,最优为3?5m/s。上述的步骤中，浓缩液进入至微滤膜进行再次浓缩，得到微滤浓缩液，再将微滤浓缩液送至三相旋流分离器进行分离。本技术的另一个目的是提供了一种甲醇制烯烃工艺中过程水脱固除油的装置，包括有急冷水塔、水洗水塔，急冷水塔的底部与第一超滤膜组件的进口连接，第一超滤膜组件的渗透侧连接至急冷水塔的急冷水进口处，第一超滤膜组件的截留侧连接至第一三相旋流分离器连接，第一三相旋流分离器的顶部是油相出口、侧部是催化剂出口、底部是水出口，底部连接至第一超滤膜组件的进口 ；水洗水塔的底部与第二超滤膜组件的进口连接，第二超滤膜组件的渗透侧连接至水洗水塔的水洗水进口处，第二超滤膜组件的截留侧连接至第二三相旋流分离器连接，第二三相旋流分离器的顶部是油相出口、侧部是催化剂出口、底部是水出口，底部连接至第二超滤膜组件的进口。作为上述装置的改进，第一超滤膜组件的截留侧连接于第一微滤膜组件，第一微滤膜组件的截留侧与第一三相旋流分离器连接，第一微滤膜组件的渗透侧连接于第一超滤膜组件的进口处；第二超滤膜组件的截留侧连接于第二微滤膜组件，第二微滤膜组件的截留侧与第二三相旋流分离器连接，第二微滤膜组件的渗透侧连接于第二超滤膜组件的进口处。有益效果1.采用超滤膜从ΜΤ0/ΜΤΡ急冷水和水洗水浓缩催化剂，三相旋流分离器回收催化齐U，回收率>98%，具有显著的经济效益。2.采用超滤膜从ΜΤ0/ΜΤΡ急冷水和水洗水浓缩油性物质，三相旋流分离器回收油，油回收率>95%，具有显著的经济效益。3.该方法可杜绝催化剂在急冷塔及水洗塔中富集，降低催化剂架桥形成大颗粒概率，降低气孔堵塞率、增加设备运行周期、降低设备维护费用、大大提高设备稳定性及生产连续性。4.降低油性物质在换热器表面富集，提高换热效率，降低能耗。5.采用管式超滤膜，具有膜运行稳定、膜使用寿命长(3?10年)、膜更换费用低、膜清洗费用低、产品质量优且稳定等优点。6.采用超滤膜/三相旋流分离器从大量急冷水和水洗水中脱固除油，水可以直接回用于急冷水和水洗水系统，降低循环补充水量，具有很好的经济效益、社会效益。7.急冷水和水洗水经处理后，水体中催化剂及油含量大大降低，可有效防止直接排放后，后续水处理系统瘫痪。8.采用全封闭系统，水处理系统借用反应釜本身压力，能耗大大降低；无需调节pH，试剂消耗量小；采用超滤膜渗透测背压的方式，应用范围更广，温度为80?130°C。9.三相旋流分离器能实现油-水-固三相同时分离，与普通除油和除砂式旋流器相比，三相旋流器具有体积小、效率高、投资和操作费用较低等特点。10.采用微滤膜进一步浓缩，大大提高水回收率，水回收率>90%。【附图说明】图1是本技术提供的脱固除油装置的流程图。图2是另一种改进的脱固除油装置的流程图。其中，1、反应釜；2、急冷塔；3、水洗塔；4_1、第一超滤膜进料泵；4_2、第二超滤膜进料泵；5_1、第一超滤膜组件；5-2、第二超滤膜组件；6-1、第一三相旋流分离器；6-2、第二三相旋流分离器；7_1、第一换热器；7-2、第二换热器；8-1、第一增压泵；8-2、第二增压泵；9-1、第一微滤膜组件；9-2、第二微滤膜组件。【具体实施方式】本技术所涉及的甲醇制烯烃工艺中过程水的脱固除油的方法主要是针对MTO(甲醇制乙烯)或者MTP(甲醇制丙烯)工艺，在该工艺过程中的过程水主要是指急冷水和水洗水。急冷水温度通常为80?130°C，催化剂含量为50?5000mg/L，油含量50?500mg/L ;水洗水温度通常为30?80 °C，催化剂含量为50?500mg/L，油含量1000?本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种甲醇制烯烃工艺中过程水脱固除油的装置，其特征在于：包括有急冷水塔（2）、水洗水塔（3），急冷水塔（1）的底部与第一超滤膜组件（5‑1）的进口连接，第一超滤膜组件（5‑1）的渗透侧连接至急冷水塔（2）的急冷水进口处，第一超滤膜组件（5‑1）的截留侧连接至第一三相旋流分离器（6‑1）连接，第一三相旋流分离器（6‑1）的顶部是油相出口、侧部是催化剂出口、底部是水出口，底部连接至第一超滤膜组件（5‑1）的进口；水洗水塔（3）的底部与第二超滤膜组件（5‑2）的进口连接，第二超滤膜组件（5‑2）的渗透侧连接至水洗水塔（3）的水洗水进口处，第二超滤膜组件（5‑2）的截留侧连接至第二三相旋流分离器（6‑2）连接，第二三相旋流分离器（6‑2）的顶部是油相出口、侧部是催化剂出口、底部是水出口，底部连接至第二超滤膜组件（5‑2）的进口。

【技术特征摘要】
1.一种甲醇制烯烃工艺中过程水脱固除油的装置，其特征在于:包括有急冷水塔(2)、水洗水塔(3)，急冷水塔(I)的底部与第一超滤膜组件(5-1)的进口连接，第一超滤膜组件(5-1)的渗透侧连接至急冷水塔(2)的急冷水进口处，第一超滤膜组件(5-1)的截留侧连接至第一三相旋流分离器(6-1)连接，第一三相旋流分离器(6-1)的顶部是油相出口、侧部是催化剂出口、底部是水出口，底部连接至第一超滤膜组件(5-1)的进口 ；水洗水塔(3)的底部与第二超滤膜组件(5-2)的进口连接，第二超滤膜组件(5-2)的渗透侧连接至水洗水塔(3)的水洗水进口处，第二超滤膜组件(5-2)的截留侧连接至第二三相旋流分离器(6-2)连接，第二三相旋流分离器(6-2)的顶部是油相出口、侧部是催化剂出口、底部是水出口，底部连接至第二超滤膜组件(5-2)的进口。2.根据权利要求1所述的甲醇制烯烃工艺中过程水脱固除油的装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜海凤，彭文博，吴正雷，项娟，王肖虎，张建嵩，
申请(专利权)人：江苏久吾高科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32